提高光催化反應(yīng)能力的途徑主要是對光催化劑以及對反應(yīng)條件進行改進，改進的方式如下：

1、減小顆粒大小

半導(dǎo)體顆粒的量子尺寸效應(yīng)發(fā)生的粒徑未1-10nm的量級范圍內(nèi)，半導(dǎo)體的禁帶寬度隨顆粒尺寸的減小而變寬，且催化性能明顯提高，如Cds的粒徑未26nm時，其禁帶寬度從塊體的26eV增加到36eV，TiO2尺寸小于10nm時，其光催化性能大幅提高。故制備大比表面積的納米級催化劑，是提高催化降解性能的有效途徑。

2、在半導(dǎo)體表面負載貴金屬

在TiO2表面沉積適量的貴金屬，如Pt、Pd等，有利于光生電子和空穴的有效分離及降低還原反應(yīng)（質(zhì)子的還原，溶解氧的還原）的超電壓，從而大大提高了催化劑活性。

3、半導(dǎo)體的金屬離子摻雜

摻雜過渡金屬或3價金屬離子，可在半導(dǎo)體表面引入缺陷位置或改變結(jié)晶度，既可能成為電子或空穴的陷阱而延長其壽命，也可能成為復(fù)合中點反而加快復(fù)合過程。研究表明，采用離子注入法對TiO2進行鉻、釩等離子的摻雜，可將激發(fā)光的波長范圍擴大到可見光區(qū)（移至600nm附近）。首先用計算機程序計算了激發(fā)的TiO2表面的電子密度，采用 3價離子能減少處于光子激發(fā)態(tài)的TiO2的電子密度，故能增強量子效應(yīng)，增加空穴密度。

4、半導(dǎo)體的表面光敏化

將光活件化合物通過化學(xué)或物理吸附吸附于光催化劑表面，可以擴大激發(fā)波長范圍，增加光催化反應(yīng)的效率，常用的光敏化劑有曙紅、葉綠酸、玫瑰紅、勞氏紫等，羥基喹啉光敏化后的TiO2對苯酚、氯酚、三氯乙烯的降解率大大提高。

5、復(fù)合半導(dǎo)體

復(fù)合半導(dǎo)體可分為半導(dǎo)體-絕緣體復(fù)合及半導(dǎo)體-半導(dǎo)體復(fù)合，絕緣體大都起載體的作用。二元復(fù)合半導(dǎo)體中，兩個半導(dǎo)體之間的能級差別能使電倚有效分離。

6、半導(dǎo)體與黏土交聯(lián)

近期發(fā)現(xiàn)，在無機層狀化合物的層間或沸石分子篩的微孔中，應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)生成具有納米級粒子特征的半導(dǎo)體簇合物，制得的以無機微孔晶體為主體，半導(dǎo)體納米簇合物為客體的復(fù)合材料具有較高的光催化活性和選擇性。

7、表面酸化

半導(dǎo)體表面酸性對其光催化性有很大影響，因為羥基化半導(dǎo)體表面與酸性有較大的關(guān)系。當(dāng)TiO2與SiO2、Al2O3、ZrO2等絕緣體復(fù)合時，絕緣體大都起著載體的作用，不僅能提離TiO2的比表面積、孔隙率和熱穩(wěn)定性，而且能提高其表面酸性。

8、新型光催化劑

近年來，新型光催化劑的研究取得了很大進展，發(fā)現(xiàn)LaFeO3,FeO2等均為良好的光催化劑，BI2,TI2O2不僅在紫外光區(qū)具有明顯的光催化性能，而且在可見光區(qū)亦具有一定的光催化性能，使光催化氧化反應(yīng)可以在太陽光下進行。

標簽：高光催化效率